超重和失重—2025-2026學(xué)年高一物理人教版必修一同步課時(shí)作

業(yè)

一、單選題

1.如圖所示為跳臺(tái)滑雪項(xiàng)目的場(chǎng)地簡(jiǎn)化圖，助滑道的傾角為30。，助滑道和起跳點(diǎn)間由一段圓弧軌

道連接，著陸坡的傾角為40。，運(yùn)動(dòng)員從助滑道加速下滑，在起跳點(diǎn)躍出，完成空中動(dòng)作后落在著陸

坡上,之后恰好沿著陸坡下滑。不計(jì)一切阻力，取g=l()m；s2,下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)員滑雪過(guò)程中的加速

度大小4與時(shí)間/的關(guān)系圖像可能正確的是()

一由滑道

-

陸坡

2

.a/(m-s*),a/(ms)

0」，

-iok-10卜

A.1B.1

-s':)W(m-s-2)

iop—:_____

-----y—

0------------------——--------------

「。卜-ioL

D.1

2.2024年是我國(guó)探月工程中關(guān)鍵性的?年，5月3日，嫦娥六號(hào)由“長(zhǎng)征五號(hào)”運(yùn)載火箭發(fā)射升空，

成功從月球背面采樣后返回地球?；鸺c(diǎn)火后,燃?xì)庖院艽蟮乃俣葟幕鸺龂娍趪姵?，火箭獲得推力而

升空，下列說(shuō)法正確的是()

A.火箭飛離地面后，將不受重力作用

B.加速上升過(guò)程中嫦娥六號(hào)處于失重狀態(tài)

C.噴出的燃?xì)鈱?duì)火箭的作用力與火箭的重力是一對(duì)平衡力

D.火箭對(duì)噴出的燃?xì)獾淖饔昧εc噴出的燃?xì)鈱?duì)火箭的作用力是一對(duì)作用力與反作用力

3.蹦極是一項(xiàng)非常刺激的戶(hù)外休閑活動(dòng)。在某次活動(dòng)中，很長(zhǎng)的橡皮繩一端綁在蹦極愛(ài)好者踝部，

另一端固定在高處建筑物I-,蹦極愛(ài)好者從高處由靜I卜豎育向下跳出,已知橡皮繩的彈力與其伸長(zhǎng)量

成正比，不計(jì)空氣阻力。下列判斷正確的是（）

A.從橡皮繩剛拉直到最低點(diǎn)的過(guò)程中，蹦極愛(ài)好者?直處于失重狀態(tài)

B.在橡皮繩拉直前蹦極愛(ài)好者處于失重狀態(tài)，之后處于超重狀態(tài)

C.在橡皮繩拉直前蹦極愛(ài)好者處于超重狀態(tài)，之后處于失重狀態(tài)

D.蹦極愛(ài)好者在橡皮繩拉直后的某時(shí)刻速度最大

4.把質(zhì)量為現(xiàn)的小球放在豎立的彈簧上，并把球往下按至人位置（如圖甲）。迅速松

手后，彈簧把球彈起，球升到最高位置C（如圖丙），途中經(jīng)過(guò)位置。時(shí)彈簧正好處于

自由狀態(tài)（如圖乙）。已知&A的高度差為九，C、8的高度差為力2,彈簧的質(zhì)量和空

氣阻力均可忽略，重力加速度為g。則正確的是（）

?！瑿

A.圖甲狀態(tài)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為，咫4

B.小球從A位置到B位置過(guò)程一直處于超重狀態(tài)

C.小球從八位置運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)B到達(dá)C位置的全過(guò)程中，機(jī)械能守恒

D.小球從位置4上升到位置B的過(guò)程中，動(dòng)能先增大后減小

5.某科技體驗(yàn)館推出“火星登陸模擬艙”體驗(yàn)項(xiàng)目，一質(zhì)量為60kg的游客進(jìn)入艙內(nèi)體驗(yàn)

模擬升空過(guò)程，在啟動(dòng)加速階段模擬艙以3m/sz的加速度豎直向上加速，g取10m//。

關(guān)于啟動(dòng)加速階段，下列說(shuō)法正確的是（）

A.該游客對(duì)座椅的壓力為600N，處于失重狀態(tài)

B.該游客對(duì)座椅的壓力為420N,處于失重狀態(tài)

C.該游客對(duì)座椅的壓力為780N,處于超重狀態(tài)

D.該游客對(duì)座椅的壓力為6（）（）N,處于平衡狀態(tài)

6.某同學(xué)把一只彈簧秤改裝成“豎直加速度測(cè)量?jī)x“，用來(lái)測(cè)量電梯豎直運(yùn)行時(shí)的加速度，他將彈簧

秤上原本為1.0N的刻度改為Om/s?。測(cè)量電梯加速度時(shí)將重1.ON的鉤碼掛在彈簧秤上，當(dāng)指針指在

0m/s2刻度線(xiàn)上方時(shí)（）

h-

-

二-

二

三

二

三

O三

二

三

二

一

二

一

二

二

A.鉤碼處于失重狀態(tài)B.鉤碼處于超重狀態(tài)

C.電梯可能在加速上行D.電梯可能在減速下行

7.一位游客正在體驗(yàn)蹦極，綁上蹦極專(zhuān)用的橡皮繩后從跳臺(tái)縱身而下。游客從跳臺(tái)下落

到最低點(diǎn)的過(guò)程中（）

A.游客一直處于超重狀態(tài)

B.游客一直處于失重狀態(tài)

C.游客先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)

D.游客先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)

8.一乘客站立在放置于電梯底部的體重計(jì)上。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)的示數(shù)突然變大，則此時(shí)（）

b

A.在時(shí)段，人處于失重狀態(tài)B.在〃點(diǎn)人的運(yùn)度最大

C.在A段，人處于超重狀態(tài)D.在c點(diǎn)，人的速度為零，加速度也為零

13.如圖甲，某同學(xué)用力傳感器研究鉤碼沿豎直運(yùn)動(dòng)過(guò)程的拉力隨時(shí)間變化的關(guān)系，其尸圖像如

圖乙所示。，=0時(shí)，鉤碼靜止，g取lOm/s?,則鉤碼（）

A.質(zhì)量為10kgB.最大加速度約為lOm/s?

C.在Z=ls時(shí)，開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)D.在1?2s內(nèi)先失重后超重

14.某同學(xué)在一高樓觀光時(shí)，乘坐電梯下樓，以豎直向下為正方向，測(cè)得電梯運(yùn)動(dòng)過(guò)程

中速度u隨時(shí)間，變化的圖像如圖所示，卜.列說(shuō)法正確的是（）

A.OA段該同學(xué)處于超重狀態(tài)B.OA段該同學(xué)處于失重狀態(tài)

C.BC段該同學(xué)處于超重狀態(tài)D.BC段該同學(xué)處于失重狀態(tài)

15.如圖所示，電梯的頂部掛有一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，其下端掛了一個(gè)重物，電梯勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)測(cè)力計(jì)

的示數(shù)為ION。在某時(shí)刻測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?N,關(guān)于電梯的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是（g取lOm/s?）

)

A.電梯可能向上加速運(yùn)動(dòng)，力口速度大小為2m/s2

B.電梯可能向下加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2IWS2

C.電梯可能向上減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2m/s2

D.電梯可能向下減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2m/s2

三、實(shí)驗(yàn)題

16.查閱資料，了解在航天器上進(jìn)行的微重力條件下的實(shí)驗(yàn)，并嘗試設(shè)計(jì)一種在微重力條件下進(jìn)行實(shí)

驗(yàn)的方案。

17.學(xué)生小組為了探究超重和失重現(xiàn)象，將彈簧測(cè)力計(jì)掛在弓梯內(nèi)，測(cè)力計(jì)下端掛一物體。已知當(dāng)?shù)?/p>

重力加速度大小為9.8m/s2o

（1）電梯靜止時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為N（結(jié)果保留1位小數(shù)）；

（2）電梯上行時(shí)，一段時(shí)間內(nèi)測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4.5N,則此段時(shí)間內(nèi)物體處于（填“超重”

或“失重”）狀態(tài)，電梯加速度大小為11人2（結(jié)果保留1位小數(shù)）.

四、計(jì)算題

18.當(dāng)在盛水的塑料瓶壁上扎一個(gè)小孔時(shí)，水會(huì)從小孔噴出，但釋放水瓶，讓水瓶自由下落，水卻不

會(huì)從小孔流出。這是為什么？

19.在環(huán)繞地球的圓形軌道上運(yùn)行的空間站內(nèi)，相對(duì)空間站懸空、靜止的宇航員把一個(gè)小物品向前推

出，請(qǐng)描述推開(kāi)過(guò)程中和推開(kāi)后，宇航員和小物品各自相對(duì)飛船的運(yùn)動(dòng)情況（包括宇航員和小物品各

自的運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)軌跡等），并解釋其原因。

20.你站在水平地面上，在迅速蹲卜.的過(guò)程中，你對(duì)地面的玉力大小與重力相比，會(huì)如何變化?請(qǐng)說(shuō)

明理由。

參考答案

1.答案：A

解析：由題知，助滑道的傾角為30。，設(shè)人的質(zhì)量為，"，在助滑道上，由牛頓第二定律知

"?gsin30°q=5m/s?在圓弧軌道人處于超重，設(shè)加速度為的，則%>g當(dāng)起跳時(shí)，人只受

到重力作用，設(shè)加速度為%，則%=g

當(dāng)人著陸后，已知著陸坡的傾角為4()。，設(shè)加速度為〃「由牛頓第二定律知機(jī)gsin40。=機(jī)牝代入

得q=gsin40。%綜上所述，A中圖像符合。故選A。

2.答案：D

解析?：A.火箭飛離地面后仍然受重力作用，故A錯(cuò)誤；

B.加速上升過(guò)程中嫦娥六號(hào)的印速度向匕處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；

C.噴出的燃?xì)鈱?duì)火箭的作用力比火箭的重力大，不是平衡力，故C錯(cuò)誤；

D.根據(jù)牛頓第三定律可知，火箭對(duì)噴出燃?xì)獾淖饔昧εc噴出燃?xì)鈱?duì)火箭的作用力是一對(duì)作用力與反作

用力，故D正確。

故選D。

3.答案：D

解析?：AD.繩子剛拉直時(shí)，彈刀小于重力，蹦極愛(ài)好者的加速度向下，處于失重狀態(tài)，當(dāng)彈力等于重

力時(shí)，蹦極愛(ài)好者的速度達(dá)到最大，此后重力小于彈力，蹦極愛(ài)好者的加速度向上，處于超重狀態(tài)，

A錯(cuò)誤，D正確；BC.在橡皮繩拉直前蹦極愛(ài)好者處于完全失重狀態(tài)，結(jié)合上述分析可知，在彈力等

于重力之前，蹦極愛(ài)好者處于失重狀態(tài)，在彈力等于重力之后，蹦極愛(ài)好者處于超重狀態(tài)，BC錯(cuò)誤。

故選D。

4.答案：D

解析:A.根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知，圖甲狀態(tài)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為耳=,叫(九+色)，故A錯(cuò)誤；

BD.小球從A位置到3位置過(guò)程，彈簧彈力先大于重力后小于重力，小球的加速度先向上后向下，小

球先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，小球先向上加速后向上減速，所以動(dòng)能先增大后減小，故B錯(cuò)

誤，D正確；

C.小球從A位置運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)B到達(dá)C位置的全過(guò)程中，由于存在彈簧彈力對(duì)小球做功，所以小球的機(jī)

械能不守恒，故C錯(cuò)誤。故選D。

5.答案：C

解析:設(shè)座椅對(duì)人的支持力為N,根據(jù)牛頓第二定律陪=ma

解得N=78()N

根據(jù)牛頓第三定律，人對(duì)座椅的壓力大小等于支持力N,即為780N,由于模擬艙加速度方向豎直向

上，游客處于超重狀態(tài)。故選C。

6.答案：A

解析：當(dāng)指針指在Om/s?刻度線(xiàn)上方時(shí)，可知拉力小于1N,對(duì)鉤碼有〃?即加速度向下，

鉤碼處于失重狀態(tài)，電梯加速上行或者減速下行時(shí)均為超重狀態(tài)。故選A。

7.答案：C

解析:初始階段：游客自由下落時(shí)，僅受重力，加速度向下且等于重力加速度g,處于完全失重狀態(tài)。

繩子拉伸階段：當(dāng)橡皮繩開(kāi)始拉伸后，彈力逐漸增大。在彈力小于重力時(shí)，合力仍向下，加速度向F

（但小于g）,仍為失重狀態(tài)。

平衡點(diǎn)：當(dāng)彈力等于重力時(shí)，合力為零，加速度為零，此時(shí)既非超重也非失重。

減速階段：彈力超過(guò)重力后,合力向卜,加速度向卜,進(jìn)入超重狀態(tài).苜?至速度減為零到達(dá)最低點(diǎn)C

綜上，游客先失重后超重。

故選C。

8.答案：B

解析：根據(jù)題意可知，由于體重計(jì)的示數(shù)大于乘客的體重，則具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，電

梯可能向上加速運(yùn)動(dòng)，也可能向下減速運(yùn)動(dòng)。故選B。

9.答案：B

解析：小胖子處于失重狀態(tài)時(shí)，加速度方向豎直向下，所以跳樓機(jī)加速下降或減速上升時(shí)，小胖子處

于失重狀態(tài)，故ACD錯(cuò)誤，B正確。

故選：Bo

10.答案：C

解析：電梯從地面由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到觀景臺(tái)過(guò)程，先加速到最大速度，接著以最大速度勻速運(yùn)動(dòng)，最

后減速到觀景臺(tái)速度為本時(shí)，所用時(shí)間最短；則加速階段有

u10…廠(chǎng)v10.

A=—=~r~s=12.5s，x.=-t.=—x12.5m=62.5m

40.822

減速階段有

v10v10

G=—=/S=10s,x=_「二_xlOm=50m

a2122

勻速階段有

程一不一x,452-62.5-50”京

八=———!——-=----------s=33.95s

-v1()

則最短時(shí)間為

4n4+〃+A=12.5s+33.95s+10s=56.45s

故選C。

11.答案：C

解析:衣物運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，有向卜的加速度，處于失重狀態(tài)，在最低點(diǎn)時(shí)，有向上的加速度，處于

超重狀態(tài)，故AB錯(cuò)誤：若要保持衣物始終貼著內(nèi)壁不掉落，則能到最高點(diǎn)A,需滿(mǎn)足〃2g〈加

解得UN闞，則C正確，D錯(cuò)誤。

12.答案：AC

解析：ARC.在初段繩的拉力小干人的重力,人受到的合力向下,有向下的加速度?人向下做加速運(yùn)

動(dòng)，處于失重狀態(tài)，隨繩子的拉力的增大，向下的合外力減小，所以向下的加速度逐漸減小，在段繩

的拉力大于人的重力，人受到的合力向上，有向上的加速度，人向下做減速運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)，而

且加速度隨繩子的拉力的增大而增大，所以在段人的速度先增加后減小，加速度先減小后增加，在〃

點(diǎn)人的速度最大，故AC正確，B錯(cuò)誤；D.在。點(diǎn)，繩的形變量最大，繩的拉力最大，人具有向上的

加速度，人的速度為零，故D錯(cuò)誤。故選AC。

13.答案：BC

解析：A.根據(jù)，=0時(shí)，鉤碼靜止，根據(jù)平衡條件知，鉤碼重力加g=10N

故質(zhì)量為/〃=1kg

故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)圖乙知尸=20N時(shí)，加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律/-〃吆=〃心

解得最大加速度約為。=10m/s'

故B正確；

C.在/=ls時(shí)，拉力開(kāi)始大于重力，加速度向上，鉤碼從靜止開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，故C正確；

D.在I?2s內(nèi)，鉤碼所受拉力先大于重力后小于重力，故鉤碼先超重后失重，故D錯(cuò)誤。

故選BCo

14.答案：BC

解析：AB.由圖可知OA段該同學(xué)向下加速，加速度向下，處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤，B

正確；CD.由圖可知〃C段該同學(xué)向下減速，加速度向上，處于超重狀態(tài)，故C正確，D

錯(cuò)誤。故選BC,

15.答案：BC

解析?：電梯勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為1